成膜装置及成膜方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及能够对尺寸不同的基材进行稳定的成膜的成膜装置及成膜方法。
【背景技术】
[0002]通常，磁控溅射装置等成膜装置为在合成树脂薄膜等基材的表面上产生等离子、利用产生的等离子进行成膜的结构。在这样的成膜装置中使用的溅射用的蒸发源具有为了等离子的生成而形成磁场的磁铁单元、和由成膜材料形成的靶材。此外，磁铁单元如果是跑道型的情况，则由设在磁轭的表面上的长尺寸棒状的中央磁铁和以将该中央磁铁包围的方式设在磁轭的表面上的外周磁铁构成，能够沿着长度方向形成均匀的等离子。
[0003]当使用上述蒸发源对基材的表面进行成膜时，在背板的表侧设置靶材，在背板的背侧设置磁铁单元。并且，如果使用电源等对蒸发源施加电压，则沿着通过磁铁单元在靶材的表面附近形成的磁场产生等离子，利用产生的等离子向基材的表面进行成膜。
[0004]可是，如果进行上述成膜，则靶材暴露在产生的等离子下而成为高温。因此，在蒸发源中附带将革G材冷却的冷却机构的情况较多。例如，在专利文献I中公开了一种成膜装置，是具有上述跑道型的磁铁单元的成膜装置，通过以将磁铁单元的内部贯通的方式使冷却水流通，经由背板将靶材冷却。在该专利文献I的成膜装置中，在阴极体中形成有使冷却水流通的配管，通过从该阴极体的配管向将磁铁单元的内部贯通的冷却水流路导入冷却水，能够经由背板将靶材冷却。
[0005]在上述成膜装置中，不怎么发生进行成膜的基材的宽度变动的情况，通常成膜装置也为对预先决定的宽度的基材进行成膜的规格。但是，当在批量生产中实际进行成膜时，在现实中可能发生必须将成膜对象的基材的宽度比通常窄幅的基材成膜的状况。
[0006]例如，在将卷绕为卷状的薄膜基材放卷、一边连续地在溅射蒸发源的前方移动一边进行成膜、再次卷取为卷状的称作所谓溅射卷涂层器的装置中，通常将装置的最大宽度附近的薄膜基材成膜。但是，根据情况，有迫于进行向远比装置的最大宽度窄(例如一半以下)的薄膜基材的成膜的需要的情况。在这样的情况下，使用适合于最大宽度的薄膜基材的成膜处理的尺寸的溅射蒸发源，安装与薄膜宽度匹配的蒸镀掩模，一边将不需要的蒸气遮挡一边进行成膜。
[0007]如果这样，则能够向宽度较窄的薄膜的成膜，但为了将宽度较窄的基材成膜，使最大宽度的靶材蒸发，昂贵的成膜物质变得浪费，导致制造成本的高涨。
[0008]作为消除这样的问题的方法，在进行向宽度较窄的薄膜基材的成膜的情况下，有更换为与其对应的较窄宽度的蒸发源的方法。如果这样，则能够用较小的靶材进行成膜，所以不发生成膜物质的浪费。但是，为了实现这一点，需要将蒸发源全套替换，所以更换的作业变得庞大。此外，必须预先准备多个尺寸不同的蒸发源，有装置的成本变高的问题。
[0009]专利文献1:特开平5 - 311430号公报。
【发明内容】
[0010]本发明的目的是提供一种不将蒸发源本身替换、仅通过仅将构成蒸发源的磁铁单元及靶材替换、对于宽度不同的基材也能够进行成膜的成膜装置及成膜方法。
[0011]本发明提供的成膜装置，是使用与基材对置的蒸发源，对被输送的基材的表面进行成膜的成膜装置，其特征在于，上述蒸发源具有:平板状的靶材，由成膜物质形成；背板，在表面上安装上述靶材；磁铁单元，配备在上述背板的背侧，在靶材表面附近形成用于磁控放电的磁场；阴极体，收存上述磁铁单元；和冷却水流路，是上述磁铁单元与背板分离而形成的空间，并且在该空间中冷却水能够流通；作为上述磁铁单元，在处理比上述基材窄幅的窄幅基材的情况下，可以与其对应而配备短尺寸的尺寸的磁铁单元，作为上述靶材，对应于配备的磁铁单元的宽度而配备有短尺寸的尺寸的靶材。
[0012]另一方面，本发明的成膜方法在使用上述成膜装置对基材的表面进行成膜时，在对比上述基材窄幅的窄幅基材的表面进行成膜的情况下，配备短尺寸的尺寸的磁铁单元，对应于该配备的磁铁单元的宽度而配备短尺寸的尺寸的靶材，实施成膜。
【附图说明】
[0013]图1A是表示有关本发明的实施方式的成膜装置的结构的截面主视图。
[0014]图1B是使图1A的IB — IB线剖视图逆时针旋转90°的图。
[0015]图2A是表示将通常宽度的基材成膜的情况下的第I实施方式的蒸发源的结构的截面俯视图。
[0016]图2B是图2A的IIB — IIB线剖视图。
[0017]图2C是表示将窄幅的基材成膜的情况下的第I实施方式的蒸发源的截面俯视图。
[0018]图3A是表示使用本发明的第I实施方式的蒸发源的对于通常宽度的基材的成膜的截面俯视图。
[0019]图3B是表示使用本发明的第I实施方式的蒸发源的对于窄幅的基材的成膜的截面俯视图。
[0020]图4A是表示将通常宽度的基材成膜的情况下的第2实施方式的蒸发源的结构的截面俯视图。
[0021]图4B是图4A的IVB — IVB线剖视图。
[0022]图4C是表示将窄幅的基材成膜的情况下的第2实施方式的蒸发源的截面俯视图。
[0023]图5A是表示将通常宽度的基材成膜的情况下的第3实施方式的蒸发源的结构的截面俯视图。
[0024]图5B是图5A的VB — VB线剖视图。
[0025]图5C是表示将窄幅的基材成膜的情况下的第3实施方式的蒸发源的结构的截面俯视图。
[0026]图是图5C的VD — VD线剖视图。
[0027]图6A是表示将通常宽度的基材成膜的情况下的以往的蒸发源的结构的截面俯视图。
[0028]图6B是图6A的VIB — VIB线剖视图。
[0029]图6C是表示将窄幅的基材成膜的情况下的以往的蒸发源的结构的截面俯视图。
【具体实施方式】
[0030]以下，基于附图详细地说明有关本发明的实施方式的成膜装置I。
[0031]图1A表示本发明的第I实施方式的成膜装置I的整体结构，图1B表示蒸发源2的剖视图。
[0032]如图1A所示，成膜装置I具有内部能够被真空排气的箱状的真空腔室3。在该真空腔室3上经由排气管等连接着未图示的真空栗，通过使用真空栗排气，使真空腔室3的内部成为真空或极低压状态。在真空腔室3内，配备有将作为成膜对象的薄膜等基材W卷挂到外周面上并导引的成膜鼓筒4。此外，在真空腔室3中，设有朝向该成膜鼓筒4送出基材W的放卷辊5、和将由该成膜鼓筒4成膜的基材W卷取的卷取辊6。
[0033]进而，在真空腔室3的内部，以与卷挂在成膜鼓筒4上的基材W对置的方式配备有蒸发源2。从等离子电源(图示略)向该蒸发源2供给等离子产生用的电力(DC (直流)、PulseDC (间歇性直流)、MF 一 AC (中间频率域的交流)或RF (高频)等)的电力，如果在减压状态的真空腔室3内导入氩等放电气体对蒸发源2施加电位，则能够在蒸发源2的前表面产生等离子而进行对于基材W的成膜。
[0034]另外，在以后的说明中，将图2A的纸面的上下方向称作说明成膜装置I时的前后方向。将图2A的纸面的左右方向称作说明成膜装置I时的左右方向。另一方面，将图2B的纸面的上下方向称作说明成膜装置I时的上下方向。
[0035]此外，在以后的实施方式中，举使用磁控溅射法进行成膜的装置的例子说明本发明的成膜装置I。
[0036]进而，在以后的说明中，说明对基材W的宽度为窄幅和通常宽度而不同的两种基材W成膜的实施方式。在此情况下，将通常宽度的基材W称作“通常基材”，将比通常基材窄幅的基材W称作“窄幅基材”，将两者区别来表现。
[0037]图2A表示将基材W(通常基材)成膜的情况下的第I实施方式的蒸发源2的结构。
[0038]如图2A所示，第I实施方式的蒸发源2具备由成膜物质形成的平板状的靶材7、在表面上安装着该靶材7的背板8、和配备在背板8的背侧且在靶材7上形成用于磁控放电的磁场的磁铁单元9。
[0039]此外，该蒸发源2具有收存磁铁单元9的阴极体10，在该阴极体10与背板8之间配备有水路板11。该水路板11配备在背板8与磁铁单元9之间，能够将两者隔离(分离)。在该水路板11的表面形成有形成后述的冷却水流路12的流路槽13。
[0040]接着，对构成第I实施方式的蒸发